【物理】山东省日照市五莲县、莒县2019-2020学年高二下学期期中考试模块检测试题（解析版）

【物理】山东省日照市五莲县、莒县2019-2020学年高二下学期期中考试模块检测试题（解析版）

高二模块检测物理 一、单项选择题:本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是 A. 增大入射光强度，光电流增大 B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失 C. 改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D. 改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素．‎ ‎【详解】A．增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，光电流增大，A正确；‎ B．光电效应现象是否消失与光的频率有关，而与照射强度无关，B错误；‎ C．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，C错误；‎ D．根据可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，D正确．‎ ‎2.关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是（　　）‎ A. 变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场 B. 电磁场从发生区域由近及远地传播就形成了电磁波 C. 电磁波是一种物质，可在真空中传播，所以说真空中没有实物粒子，但有“场”这种特殊物质 D. 电磁波在真空中的传播速度是3.0×‎108m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只有非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，均匀变化的电场不能产生变化的磁场，均匀变化的磁场不能产生变化的电场，故A错误；‎ B．非均匀变化的电场周围产生变化的磁场，非均匀变化的磁场周围产生变化的电场且由近及远地传播就形成了电磁波，故B正确；‎ C．电磁波是一种物质，可在真空中传播，真空并不空，它有场这种物质，故C正确；‎ D．电磁波在真空中的传播速度总是3×‎108m/s，故D正确。‎ 本题选不正确，故选A。‎ ‎3.氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是（　　）‎ A. 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nm B. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级 C. 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线 D. 用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于n=3跃迁到n=2辐射的光子能量，可知n=2跃迁到n=1辐射的光子波长小于656nm，故A错误；‎ B．用波长为325nm的光子能量约为波长656nm的光子能量2倍，n=2和n=1间的能级差约为n=3和n=2间能级差的5倍，所以用波长为325nm的光照射，不能使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，故B错误；‎ C．根据知，一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，故C错误；‎ D．氢原子电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为△E′，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是（ ）‎ A. 减小光源到单缝的距离 B. 减小双缝之间的距离 C. 减小双缝到光屏之间的距离 D. 换用频率更高的单色光源 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有：Δx＝，因此可以使缝屏距l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，以达到要求，故选项C、D错误；选项B正确；与光源到单缝的距离无关，故选项A错误．‎ 考点：本题主要考查了对双缝干涉实验的理解问题，属于中档偏低题．‎ ‎5.一弹簧振子做简谐运动，周期为T（　　）‎ A. 若t和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，则△t一定是的整数倍 B. 若t和（t+△t）时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则△t一定是的整数倍 C. 若△t=T，则t和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等 D. 若△t=，则t和（t+△t）时刻弹簧的长度一定相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据振子运动的对称性可知，若t和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，振子可以处于关于平衡位置对称的两点，则△t可以为等，故A错误；‎ B．若t时刻和（t+△t）时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，如果速度相反，则时间△t一定是的奇数倍，若速度同方向，不是半周期的整数倍，故B错误；‎ C．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子处于同一位置，振子的位移相同，由可知，加速度一定相等，故C正确；‎ D．若△t=，则在t和（t+△t）两时刻振子必在关于平衡位置对称的两位置（包括平衡位置），这两时刻，振子的位移、加速度、速度等均大小相等、方向相反，但在这两时刻弹簧的长度并不一定相等(只有当振子在t和（t+△t）两时刻均在平衡位置时，弹簧长度才相等)，故D错误。故选C。‎ ‎6.如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射。下列措施可能使波发生较为明显射的是（　　）‎ A. 增大波源的振动频率 B. 减小波源的振动频率 C. 增大障碍物的长度 D. 波源远离障碍物运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】波发生明显衍射条件即为当波的波长大于障碍物尺寸或与障碍物尺寸相差不多 A．增大波源的振动频率，由公式可知，波长减小，则波不能发生明显衍射，故A错误；‎ B．减小波源的振动频率，由公式可知，波长增大，则波可能发生明显衍射，故B正确；‎ C．增大障碍物长度，则波不能发生明显衍射，故C错误；‎ D．波能否发生明显衍射现象与波源和障碍物的相对运动无关，故D错误。故选B ‎7.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g=‎10m/s2。以下判断正确的是（　　）‎ A. h=‎1.9m ‎B. 简谐运动的周期是0.8s C. 0.6s内物块运动的路程为‎0.2m ‎D. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由振动方程式可得，物体的位移为 则对小球有 解得 A错误； ‎ B．由公式可知，简谐运动的周期为 B正确；‎ C．振幅为‎0.1m，故0.6s内物块运动的路程为，C错误；‎ D．，此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，D错误。故选B。‎ ‎8.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为‎3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，下列说法正确的是（　　）‎ A. 波速为‎4m/s B. 波的频率为1.5Hz C. x坐标为‎15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷 D. 当质点P位于波峰时，x坐标为‎17m的质点恰好位于波谷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，则周期为 波的频率为 由图可知，该波的波长 波速为 故A、B错误；‎ C．坐标为‎15m的质点到点的距离为 可得坐标为‎15m的质点与点的振动始终相同，质点经过恰好经过平衡位置，所以坐标为‎15m的质点在时恰好位于平衡位置，故C错误；‎ D．坐标为‎17m的质点到点的距离为 所以坐标为‎17m的质点与点的振动始终相反，则有当质点位于波峰时，坐标为‎17m的质点恰好位于波谷，故D正确；故选D。‎ 二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共6分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9.关于一定质量的理想气体，下列叙述正确的是（　　）‎ A. 气体体积增大时，其内能一定减少 B. 外界对气体做功，气体内能可能减少 C. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D 气体温度升高，其分子平均动能一定增加 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体体积增大时，气体对外界做功，若同时气体从外界吸热，且，根据热力学第一定律可知气体内能增加，故A错误；‎ B．外界对气体做功，若气体同时放热，且放出的热量大于外界对气体做的功，根据热力学第一定律可知气体的内能减少，故B正确；‎ C．气体从外界吸收热量，若气体同时对外做功，且吸收的热量小于气体对外界做的功，根据热力学第一定律可知气体的内能减少，故C错误；‎ D．温度是分子平均动能标志，气体温度升高，分子平均动能一定增加，故D正确；‎ 故选BD。‎ ‎10.以下哪个现象不违背热力学第二定律（　　）‎ A. 一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉 B. 没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%‎ C. 桶中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉上面的水变清，泥、水自动分高 D. 热量自发地从低温物体传到高温物体 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉，热量自发从高温物体传到低温物体，不违背了热传递的方向性，即热力学第二定律，故A符合题意；‎ B．热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其它变化，效率不可能是100%，故B不符合题意；‎ C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙在重力的作用下下沉，上面的水变清，出现了泥、水自动分离现象，其中系统的势能减少了，不违背热力学第二定律，故C符合题意；‎ D．根据热力学第二定律，热量不可以自发从低温物体传到高温物体，故D不符合题意。‎ 故选AC。‎ ‎11.科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为X+Y→，下列说法正确的是（ ）‎ A. X是中子 B. Y的质子数是3,中子数是6‎ C. 两个核反应都没有质量亏损 D. 氘和氚的核反应是核聚变反应 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据核反应方程：，X的质量数：m1=2+3-4=1，核电荷数：z1=1+1-2=0，所以X是中子．故A正确；‎ B．根据核反应方程：，X是中子，所以Y的质量数：m2=4+3-1=6，核电荷数：z2=2+1-0=3，所以Y的质子数是3，中子数是3．故B错误；‎ C．根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损．故C错误；‎ D．氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应．故D正确．‎ ‎【点睛】该题考查常见的核反应方程，在这一类的题目中，要注意质量数守恒和核电荷数守恒的应用．基础题目．‎ ‎12.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5）．由图可知：‎ A. 该金属的截止频率为4.27×1014Hz B. 该金属的截止频率为5.5×1014Hz C. 该图线的斜率的物理意义是普朗克常量 D. 该金属的逸出功为0.5eV ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 当最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，可知金属的截止频率为4.27×1014Hz，A正确B错误；根据知，图线的斜率表示普朗克常量，C正确；金属的逸出功为，D错误．‎ 三、非选择题:本题共6小题，共60分。‎ ‎13.（1）一矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题．‎ ‎①用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为‎990.8mm，用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图所示，摆球的直径为_________mm．‎ ‎②把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间，秒表读数如图所示，读出所经历的时间，单摆的周期为_____s．‎ ‎③测得当地的重力加速度为__________m/s2．（保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). （1）①18.4 (2). ②2.0 (3). ③9.86‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①由图所示的游标卡尺可知，主尺示数是‎18mm，游标尺示数是4×‎0.1mm=‎0.4mm，游标卡尺所示是‎18mm+‎0.4mm=‎18.4mm；‎ ‎②由图所示的秒表可知，秒表分针示数是1.5min，秒针示数是10.0s，则秒表示数是100.0s，则单摆周期s；‎ ‎③单摆摆长mm=‎1.0000m，由单摆周期公式可知，m/s2．‎ ‎14.学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2‎ ‎，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：‎ ‎（1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为______．‎ ‎（2）图中P3、P4两位置______处所对应的折射率值大．‎ ‎（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为______．‎ ‎【答案】 (1). （1）； (2). （2）P4； (3). （3）1．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图看出，入射角为i=∠AOF=30°，折射角r=∠EOP3=60°，则P3处所对应的折射率的值为n=‎ ‎（2）P4处对应的入射角较大，根据折射定律，n=，可知P4处对应的折射率较大． （3）作AO的延长线交圆周于K，这种情况下折射角与折射角相等，则知K处所对应的折射率的值是1．‎ ‎15.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，∠A＝60°，∠C＝90°，一束极细的光于AC边的中点D垂直AC面入射，已知AD＝a，棱镜的折射率，光在真空中的传播速度为c．求：‎ ‎(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；‎ ‎(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间（结果可以用根式表示）．‎ ‎【答案】（1）45° （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查了光的折射，全反射根据全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．‎ ‎【详解】①如图所示，i1=60°，设玻璃对空气的临界角为C，‎ 则，C=45°‎ i1>45°，发生全反射 i2=i1－30°=30°

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